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RAP-Net:用于降水临近预报的区域注意力预测网络

机器学习 2021-10-05 v1 计算机视觉与模式识别 大气与海洋物理

摘要

由强降雨引发的自然灾害常造成巨大的生命和财产损失。为避免此类损失,降水临近预报任务迫在眉睫。为解决该问题,越来越多的深度学习方法被提出以预测未来的雷达回波图像,随后由预测图转换得到降雨分布。主流的时空序列预测方法采用结合卷积与循环神经网络的 ConvRNN 结构。尽管基于 ConvRNN 的改进取得了显著成功,这些方法忽略了同时捕捉局部与全局空间特征,导致强降雨区域的临近预报性能下降。为此,我们提出区域注意力块(RAB)并将其嵌入 ConvRNN 以增强强降雨区的预报。此外,ConvRNN 模型难以以有限参数记忆更长的历史表示。考虑到这一点,我们提出召回注意力机制(RAM)以改进预测。通过保留更长的时序信息,RAM 有助于预报,尤其在中等降雨强度下。实验表明,所提模型区域注意力预测网络(RAP-Net)优于最先进的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.01035,
  title  = {RAP-Net: Region Attention Predictive Network for Precipitation Nowcasting},
  author = {Chuyao Luo and ZhengZhang and Rui Ye and Xutao Li and Yunming Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01035},
  year   = {2021}
}